SE520205C2

SE520205C2 - sealing device

Info

Publication number: SE520205C2
Application number: SE9802774A
Authority: SE
Inventors: Kenneth Johansson
Original assignee: Mecman Ab Rexroth
Priority date: 1998-08-19
Filing date: 1998-08-19
Publication date: 2003-06-10
Also published as: DE69928612D1; DE69928612T2; JP2000130406A; SE9802774L; SE9802774D0; EP0980982B1; EP0980982A1

Abstract

A device in a pneumatic cylinder, wherein an axially moveable piston is adapted to move sealingly, wherein the piston comprises a ring shaped seat (3), with an essentially radially extending first abutment surface (4) and an essentially axially extending second abutment surface (5) for abutment against a sealing ring (2), which is placed in the seat (3), and which comprises a ring shaped body (6) and an outer sealing lip (8) for lying against the cylinder wall and an inner sealing lip (7) for lying against the second abutment surface of the seat. The invention is distinguished by a venting connection (9) which is provided for venting a space (11), which is limited by the inner sealing lip (7), the inside of the sealing ring (2) and the first and the second abutment surfaces. The invention also concerns a sealing ring. <IMAGE>

Description

lO 15 20 25 I 30 A35 , l I V ' mot atmosfären, vilket i sin tur tillförsäkrar att den ansats till tätning som har kunnat iakttagas och som ibland uppträtt mellan tätningsringens mot den första anliggningsytan anlig- gande, bakre, ytan, upphör att tendera att uppvisa tätningssam- verkan med denna första anliggningsyta. Härvid tillförsäkras att i stället det i förevarande arbetsutrymme i cylindern rådande trycket föranleder säker tätningsanliggning mellan den inre tätningsläppen och sätets andra anliggningsyta. Till skillnad mot den kända tekniken erhålls genom uppfinningen således en säker tätningssamverkan mellan de för tätning avsedda delarna, vilket ger en tillförlitlig och definierad tätning, till skillnad från fallet med den kända tekniken, då i stället partier av tätningsringen respektive sätet, vilka ej är avsedda för tätning uppträder med (otillräcklig) tätningsfunk- tion, föranledande således osäker och odefinierad tätning med perioder av läckage över tätningen. 10 15 20 25 I 30 A35, 1 IV 'to the atmosphere, which in turn ensures that the approach to sealing which has been observed and which has sometimes occurred between the sealing ring abutting against the first contact surface, rear, surface, ceases to tend to show sealing cooperation with this first contact surface. In this case, it is ensured that instead the pressure prevailing in the present working space in the cylinder causes a secure sealing abutment between the inner sealing lip and the second abutment surface of the seat. In contrast to the prior art, the invention thus obtains a secure sealing cooperation between the parts intended for sealing, which gives a reliable and defined seal, in contrast to the case of the prior art, when instead portions of the sealing ring and the seat, respectively, which are not intended for sealing occurs with (insufficient) sealing function, thus causing unsafe and undefined sealing with periods of leakage over the seal.

Ytterligare fördelar med uppfinningen nås genom särdragen i de osjälvständiga kraven.Further advantages of the invention are achieved by the features of the dependent claims.

Uppfinningen avser även en tätningsring i enlighet med patentkravet 6, vid vilken de ovan nämnda fördelarna erhålls.The invention also relates to a sealing ring according to claim 6, in which the above-mentioned advantages are obtained.

Uppfinningen skall nu närmare beskrivas med ledning av bifogade figurer, på vilka: Fig. l visar en kolvänddel med en tätningsring i enlighet med uppfinningen, Fig 2 visar kolvänddelen i fig 1 med borttagen tätningsring, Fig 3 visar tätningsringen i fig l, och Fig 4 visar en sektion genom tätningsringen i fig l enligt uppfinningen med antydda sätesplan. 23399. DOC; 98-8-19 10 15 20 25 30 V35 520 205 gßåﬁ' Den i fig l visade kolvänddelen l är avsedd för anbringning på en kolvstomme till en slitscylinder och uppvisar ett avlångt tvärsnitt med rätlinjiga partier samt halvcirkelformade partier så att kolven får ett kompakt, platt utseende. I den på figuren vänstra delen av kolvänddelen är en tätningsring 2 påsatt i ett därför avsett ringsäte 3.The invention will now be described in more detail with reference to the accompanying figures, in which: Fig. 1 shows a piston end part with a sealing ring in accordance with the invention, Fig. 2 shows the piston end part in Fig. 1 with the sealing ring removed, Fig. 3 shows the sealing ring in Fig. 1, and Fig. 4 shows a section through the sealing ring in Fig. 1 according to the invention with indicated seat planes. 23399. DOC; 98-8-19 10 15 20 25 30 V35 520 205 gßå ﬁ 'The piston end part 1 shown in Fig. 1 is intended for mounting on a piston body of a slot cylinder and has an elongated cross-section with rectilinear portions and semicircular portions so that the piston has a compact, flat appearance. In the left part of the piston end part in the figure, a sealing ring 2 is fitted in a ring seat 3 intended for this purpose.

Ringsätet framgår tydligare på fig 2, varvid 4 betecknar en väsentligen radiellt förlöpande första anliggningsyta för kolvtätningsringen samt 5 en andra väsentligen axiellt för- löpande anliggningsyta för tätningsringen. Därutöver uppvisar kolvsätet 3 en yttre tredje anliggningsyta 15 för fasthållning av tätningsringen i sätet.The ring seat is more clearly shown in Fig. 2, wherein 4 denotes a substantially radially extending first abutment surface for the piston sealing ring and 5 a second substantially axially extending abutment surface for the sealing ring. In addition, the piston seat 3 has an outer third abutment surface 15 for holding the sealing ring in the seat.

Tätningsringen 2 i fig 3 uppvisar en stomme 6 samt en yttre tätningsläpp 8 för anliggning mot cylinderväggen och en inre tätningsläpp 7 för anliggning mot sätets på kolven andra anliggningsyta (5 i fig 2). Därutöver uppvisar tätningsringen, på baksidan av stommen, runt omkretsen av tätningsringen förde- lade, väsentligen i ett radiellt,_eller på bilden vertikalt, plan förlöpande avluftningsspår 9, vilka är avsedda att avlufta ett utrymme begränsat av sätets första och andra anliggnings- ytor, stommens inre yta samt tätningsringens inre tätningsläpp (se fig 4).The sealing ring 2 in Fig. 3 has a body 6 and an outer sealing lip 8 for abutment against the cylinder wall and an inner sealing lip 7 for abutment against the second abutment surface of the seat on the piston (5 in Fig. 2). In addition, on the rear side of the body, the sealing ring, distributed around the circumference of the sealing ring, has a substantially radially, or in the image vertically, flat extending vent groove 9, which are intended to vent a space limited by the first and second abutment surfaces of the seat, inner surface and the inner sealing lip of the sealing ring (see Fig. 4).

Uppfinningen framgår mer i detalj av fig 4, varvid I - I anty- der utsträckningen av sätets på kolven första anliggningsyta 4 samt II - II antyder utsträckningen av sätets andra anliggningsyta 5 i detta område av tätningsringen. Det för av- luftning avsedda utrymmet enligt ovan antyds med hänvisningsbe- teckning ll. På figuren antyds även med hänvisningsbeteckning 10 förloppet av en motsvarande inre yta av en tötningsring enligt den kända tekniken i en position i det mittre området av tätningsringens rätlinjiga parti då visst tryck i arbetsrummet 23399. DOC; 98-8-19 10 15 20 25 30 35 520 205 påverkar tätningsringen och då det bakre området av tät- ningsringen har kommit till en form av tätningssamband med sätets första anliggningsyta. I detta läge tryckes således tät- ningen med den inre tätningsläppen ifrån sin avsedda samverkan med sätets andra tätningsyta. Det skall än en gång betonas att den antydda kurvan 10 ej avser uppträdandet av en tätningsring enligt uppfinningen utan av en tätningsring enligt äldre tek- nik. Av detta inses att i avsaknad av avluftningsförbindelse mellan utrymmet ll, tätningsringen, och i synnerhet den inre tätningsläppen 7 tenderar att lyfta från sitt ingrepp med den andra anliggningsytan så att i stället en (osäker och ode- finierad) tätning uppträder vid tätningsringens anliggning mot den första anliggningsytan och därigenom periodvis läckage över tätningen. Genom inrättandet av en avluftningsförbindelse 9 från utrymmet ll renodlas i stället den inre tätningsläppens 7 tätningsfunktion så att säker och definierad tätning erhålls på detta ställe.The invention appears in more detail from Fig. 4, wherein I - I indicates the extent of the seat on the piston first abutment surface 4 and II - II indicates the extent of the second abutment surface 5 of the seat in this area of the sealing ring. The space intended for deaeration according to the above is indicated by reference numeral ll. In the figure, reference numeral 10 also indicates the course of a corresponding inner surface of a sealing ring according to the prior art in a position in the central region of the rectilinear portion of the sealing ring when certain pressure in the working space 23399. DOC; 98-8-19 10 15 20 25 30 35 520 205 affects the sealing ring and when the rear area of the sealing ring has come into a form of sealing connection with the first contact surface of the seat. In this position, the seal with the inner sealing lip is thus pressed away from its intended interaction with the second sealing surface of the seat. It should be emphasized once again that the indicated curve 10 does not refer to the appearance of a sealing ring according to the invention but to a sealing ring according to older technology. From this it is understood that in the absence of a vent connection between the space 11, the sealing ring, and in particular the inner sealing lip 7 tends to lift from its engagement with the second abutment surface so that instead a (uncertain and undefined) seal appears at the abutment of the sealing ring against the first contact surface and thereby periodic leakage over the seal. By establishing a vent connection 9 from the space 11, the sealing function of the inner sealing lip 7 is instead refined so that a safe and defined seal is obtained at this place.

Uppfinningen kan modifieras inom ramen för de efterföljande patentkraven och som exempel kan avluftningsförbindelsen vara inrättad på andra sätt, t ex som slutna kanaler i tätningsring- en eller som spår eller slutna kanaler i den tätningsringen uppbärande kolvdelen. I det senare fallet kan således tät- ningsringen vara helt i avsaknad av spår 9 eller liknande.The invention can be modified within the scope of the following claims and as an example the deaeration connection can be arranged in other ways, for example as closed channels in the sealing ring or as grooves or closed channels in the piston part supporting the sealing ring. In the latter case, the sealing ring can thus be completely absent from groove 9 or the like.

Andra utföranden av avluftningsförbindelsen kan i vissa applikationer mynna just baksides av den inre tätningsläppen och därvid t. ex. även utsträckas till att förlöpa på den utåt- vända sidan, mantelytan, av stommen.Other embodiments of the deaeration connection can in some applications open just behind the inner sealing lip and thereby e.g. also extended to extend on the outward-facing side, the mantle surface, of the frame.

Uppfinningen är särskilt värdefull och tillämplig vid tätningar för kolvstångslösa slitscylindrar eftersom det där kan före- šl D v H s., ligga ett väsentligt tryckfall över espektive tätningarna <1 och i synnerhet för cylindertvärsnitt, id vilka det föreligger rätlinjiga avsnitt eller avsnitt med t ex stor radie, dvs där 23399.DOC; 98-8-19 520 205 den mekaniska anliggningskraften mellan tätningsring och säte är liten. Även om således den nämnda tillämpningen är den centrala kan 5 det ej uteslutas att uppfinningen finner tillämpning även vid slitscylindrar med helrunt tvärsnitt liksom vid kolvstångs- cylindrar, även om därvid problemen som denna uppfinning avser lösa där är mindre allvarliga. 10 23399. DOC; 98-53-19The invention is particularly valuable and applicable to seals for piston rodless slot cylinders because there may be a significant pressure drop across the respective seals <1 and in particular for cylinder cross sections, in which there are rectilinear sections or sections with e.g. large radius, i.e. where 23399.DOC; 98-8-19 520 205 the mechanical abutment force between sealing ring and seat is small. Thus, even if the said application is the central one, it cannot be ruled out that the invention finds application also in slit cylinders with a full round cross-section as well as in piston rod cylinders, even if the problems which this invention intends to solve there are less serious. 10 23399. DOC; 98-53-19

Claims

A device in a pneumatic working cylinder, in which an axially movable piston is arranged to run sealed, the piston having an annular seat (3), which has a substantially radial extending first abutment surface (4) and a substantially axially extending second abutment surface (5) for abutment against a sealing ring (2) accommodated in the seat (3), which has an annular body (6) and an outer sealing lip (8) for abutment against the cylinder wall and an inner sealing lip (7) for abutment against the second abutment surface of the seat, characterized in that a vent connection (9) is arranged for venting a space (11), which is limited by the inner sealing lip (7). ), the inside of the sealing ring (2) and the first and second contact surfaces.

Device according to Claim 1, characterized in that the deaeration connection consists of grooves or channels (9) in the sealing ring.

Device according to Claim 1, characterized in that the vent connection consists of grooves or channels (9) in or adjacent to the seat (3).

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the sealing ring (2) has rectilinear portions along its extent.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the deaeration connection starts from an area adjacent to the position of the inner sealing lip (7).

Sealing ring for the piston of a slit cylinder and having an annular body (6) and an outer sealing lip (8) for abutment against the cylinder wall and an inner sealing lip (7) for abutment against the second abutment surface of the seat, characterized in that a vent connection, which consists of tracks or channels 23399. DOC; 98-8-19 10 520 205 (9) in the sealing ring is arranged for venting a space (II), which is limited by the inner sealing lip (7), the inside of the sealing ring (2) and a for receiving the sealing ring. intended ring seat.

Sealing ring according to Claim 6, characterized in that it has rectilinear portions along its extent.

Sealing ring according to one of the preceding claims, characterized in that the deaeration connection starts from an area adjacent to the position of the inner sealing lip (7). 2339

9.DOC; 98-8-19